王 昊，張 敏，張振華，胡繼軍，劉平原，劉少坤，紀(jì)永剛

（1.中國石油大學(xué)（華東）海洋與空間信息學(xué)院，山東青島 266580；2.北京遙測技術(shù)研究所，北京 100076）

0 引 言

隨著無人機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，其在電子戰(zhàn)領(lǐng)域的應(yīng)用不斷受到重視。相比于傳統(tǒng)的陸基和空中電子戰(zhàn)平臺(tái)，無人機(jī)在戰(zhàn)場上具有成本低、轉(zhuǎn)移性強(qiáng)、便于維護(hù)等優(yōu)勢，既可以搭載多種電子裝備，又能夠快速機(jī)動(dòng)，還可以配備不同武器裝備進(jìn)行協(xié)同作戰(zhàn)，鑒于其較小的雷達(dá)反射面積，還可以在復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境下實(shí)現(xiàn)對(duì)敵方雷達(dá)的干擾和瞄準(zhǔn)，對(duì)增強(qiáng)作戰(zhàn)效果具有重要作用[1]。

無人機(jī)集群由一定數(shù)量的同類或異類無人機(jī)組成，利用信息交互與反饋、激勵(lì)與響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)相互行為協(xié)同，適應(yīng)動(dòng)態(tài)環(huán)境，共同完成特定任務(wù)的自主式空中智能系統(tǒng)。其可與有人機(jī)協(xié)同，組成作戰(zhàn)群體，提供支持并額外增強(qiáng)有人平臺(tái)的作戰(zhàn)效能，無人機(jī)集群在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中正以一種新的概念和應(yīng)用方式逐漸嶄露頭角。作為無人機(jī)集群的重要組成部分，告警自衛(wèi)系統(tǒng)在復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境中確保態(tài)勢感知和生存能力至關(guān)重要。但傳統(tǒng)的告警自衛(wèi)系統(tǒng)在功能劃分和戰(zhàn)場適應(yīng)性等方面存在一定局限性，往往集成化水平和智能化程度有待提高，在決策能力上對(duì)主指揮機(jī)的依賴性較強(qiáng)，且功能較為單一化，無法有效地對(duì)抗現(xiàn)代戰(zhàn)爭中復(fù)雜的戰(zhàn)場威脅。因此，迫切需要為無人機(jī)集群設(shè)計(jì)一種多功能兼具智能化的告警自衛(wèi)系統(tǒng)。

1 機(jī)載告警自衛(wèi)系統(tǒng)的發(fā)展

機(jī)載告警自衛(wèi)系統(tǒng)主要用于接收敵方雷達(dá)信號(hào)并進(jìn)行快速?zèng)Q策的電子戰(zhàn)設(shè)備，已被廣泛應(yīng)用于軍用戰(zhàn)斗機(jī)和直升機(jī)等平臺(tái)，其可以通過截獲和分析照射到載機(jī)上的雷達(dá)信號(hào)，向飛行員提供輻射源的類型、方位和威脅程度等信息，來幫助飛行員掌握戰(zhàn)機(jī)的實(shí)時(shí)態(tài)勢，以便采取恰當(dāng)?shù)碾娮訉?duì)抗措施或戰(zhàn)術(shù)機(jī)動(dòng)措施等[2]。

傳統(tǒng)有人機(jī)載告警自衛(wèi)系統(tǒng)誕生于20 世紀(jì)60 年代，發(fā)展至今已經(jīng)經(jīng)歷了多次升級(jí)換代，在技術(shù)上不斷取得突破，大致可以歸納為以下幾個(gè)階段。

初期階段：20 世紀(jì)50 年代—60 年代是機(jī)載告警自衛(wèi)系統(tǒng)的起始階段，系統(tǒng)設(shè)計(jì)相對(duì)簡單，主要由射頻前置器、接收機(jī)和信號(hào)處理器三部分組成。但由于當(dāng)時(shí)技術(shù)水平的限制，機(jī)載告警自衛(wèi)系統(tǒng)的信號(hào)適應(yīng)能力較差。

發(fā)展階段：20 世紀(jì)70 年代—90 年代，隨著雷達(dá)技術(shù)、電子戰(zhàn)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)載告警自衛(wèi)系統(tǒng)得到了很大的改進(jìn)和發(fā)展。其主要的技術(shù)創(chuàng)新集中在以下幾個(gè)方面：

1）波形振蕩器：波形振蕩器相當(dāng)于一個(gè)具有高速計(jì)算能力的信號(hào)處理器，在告警自衛(wèi)系統(tǒng)中起到至關(guān)重要的作用。它能夠快速地變換雷達(dá)的信號(hào)波形，便于在信噪比低、干擾強(qiáng)的環(huán)境中更好地區(qū)分?jǐn)澄夷繕?biāo)。

2）數(shù)字信號(hào)處理：數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的引入可以實(shí)現(xiàn)更快、更準(zhǔn)確的信號(hào)處理，這對(duì)于機(jī)載告警自衛(wèi)系統(tǒng)而言有著極為重要的意義。該技術(shù)可以在提高告警自衛(wèi)系統(tǒng)的處理速度和可靠性的同時(shí)還能保證信息傳輸?shù)陌踩浴?/p>

3）HIRF 防護(hù)：HIRF（高強(qiáng)度輻射場）防護(hù)技術(shù)是一種電磁兼容技術(shù)，用于確保機(jī)載告警自衛(wèi)系統(tǒng)在高電磁環(huán)境場景下仍能正常工作。采用HIRF 防護(hù)技術(shù)可以保證系統(tǒng)在受到高電磁輻射（如雷擊、EMP 等）影響后繼續(xù)執(zhí)行指定任務(wù)。

相對(duì)于上一階段的產(chǎn)品，它們在功能上得到了極大的拓展。首先，它們能夠分析雷達(dá)的掃描方式并判斷雷達(dá)的工作狀態(tài)；其次，能夠接收多個(gè)目標(biāo)信號(hào)，收信能力極大提升。但是這些產(chǎn)品仍然延續(xù)了初期階段產(chǎn)品的作用體制，僅能對(duì)少量特定目標(biāo)進(jìn)行告警，因此仍存在較大的局限性。

現(xiàn)代化階段：20 世紀(jì)90 年代之后至今，隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)、通信技術(shù)、航空電子技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)載告警自衛(wèi)系統(tǒng)進(jìn)一步向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化和智能化方向發(fā)展。主要特點(diǎn)體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：一是具有極強(qiáng)的電磁環(huán)境適應(yīng)性，即使在非常復(fù)雜的百萬級(jí)信號(hào)環(huán)境下也能準(zhǔn)確識(shí)別信號(hào)源并保持良好的工作狀態(tài)；二是能夠與箔條、曳光彈、煙霧彈、反輻射導(dǎo)彈等電子對(duì)抗資源相互協(xié)作，形成一套更完整的綜合一體化的告警自衛(wèi)系統(tǒng)；三是能夠顯示多批次雷達(dá)類型、位置和威脅等級(jí)等信息，從而提高告警能力。相比于之前的告警自衛(wèi)系統(tǒng)，該階段的產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全方面的提升，極大地滿足了現(xiàn)代戰(zhàn)爭中作戰(zhàn)飛機(jī)威脅告警的需求。

無人機(jī)載告警自衛(wèi)系統(tǒng)作為一種新型電子戰(zhàn)裝備，于2000 年左右開始出現(xiàn)。當(dāng)時(shí)，美國、以色列等國家陸續(xù)研發(fā)出了一些類型的無人機(jī)載告警自衛(wèi)系統(tǒng)，其主要技術(shù)特點(diǎn)是集成可控的實(shí)時(shí)信號(hào)處理、目標(biāo)跟蹤和警告指示等模塊，能夠及時(shí)探測和對(duì)抗敵方雷達(dá)探測和干擾裝置。近年來隨著無人機(jī)技術(shù)的成熟和普及，無人機(jī)載告警自衛(wèi)系統(tǒng)得到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用，告警自衛(wèi)系統(tǒng)不僅僅局限于單獨(dú)工作，而是與機(jī)載的其他載荷協(xié)同配合，這種配合可以使得無人機(jī)具有更強(qiáng)的偵察、監(jiān)視和打擊等能力，同時(shí)也有著更好的隱蔽性和機(jī)動(dòng)性。當(dāng)下，隨著雷達(dá)技術(shù)、信號(hào)處理和計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，無人機(jī)載告警自衛(wèi)系統(tǒng)進(jìn)一步向數(shù)字化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的方向發(fā)展。

2 無人機(jī)集群的告警自衛(wèi)系統(tǒng)應(yīng)用場景及設(shè)計(jì)需求

目前常規(guī)無人機(jī)載告警自衛(wèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)已基本成熟，但各任務(wù)單元在信息共享和資源協(xié)調(diào)上還存在著效率不高的問題，這也成為當(dāng)前各國的研究熱點(diǎn)問題之一[3]。相比于傳統(tǒng)無人機(jī)，無人機(jī)集群是現(xiàn)代無人機(jī)發(fā)展的一個(gè)新方向，作為一種具有一定智能化和自主化的無人機(jī)應(yīng)用模式，其可以在高威脅環(huán)境下進(jìn)行多種任務(wù)[4]，如主指揮機(jī)可在敵防空火力外通過數(shù)據(jù)鏈指揮多架無人機(jī)，使無人機(jī)集群在前方扮演“耳朵”和“眼睛”，執(zhí)行目標(biāo)搜索和跟蹤甚至直接進(jìn)行打擊等任務(wù)。除此以外，還可以由多架不同類型的無人機(jī)混編成隊(duì)，統(tǒng)一由防區(qū)外主機(jī)指揮，各無人機(jī)既可以分別搭載不同類型的載荷，承擔(dān)不同作戰(zhàn)任務(wù)，也可以搭載同類型載荷，協(xié)同交替掩護(hù)作戰(zhàn)。

無人機(jī)集群告警自衛(wèi)系統(tǒng)作戰(zhàn)是以對(duì)作戰(zhàn)對(duì)象的無源偵察/有源探測的目標(biāo)識(shí)別、打擊確認(rèn)和引導(dǎo)打擊、作戰(zhàn)效果評(píng)估為鏈條。鑒于無人機(jī)集群豐富的應(yīng)用場景，為保證無人機(jī)集群的作戰(zhàn)效能，提高戰(zhàn)場生存能力，其搭載的告警自衛(wèi)系統(tǒng)需要及時(shí)發(fā)現(xiàn)威脅目標(biāo)，并提供方位、類型和威脅等級(jí)等信息，倘若遭受打擊，需第一時(shí)間告警并做出反應(yīng)。由于集群對(duì)抗中信息的多元化和不完全、不確定性，無人機(jī)集群告警自衛(wèi)是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)變化過程，空戰(zhàn)對(duì)抗態(tài)勢隨著時(shí)空和作戰(zhàn)進(jìn)程的推進(jìn)而不斷更替[5-6]。即無人機(jī)依據(jù)敵我雙方態(tài)勢、自身飛行狀態(tài)、自我資源等因素，采取任務(wù)與資源匹配的攻擊策略，如攻擊敵機(jī)、威脅回避、支援友機(jī)、戰(zhàn)術(shù)協(xié)同等，使得在對(duì)敵攻擊、瓦解敵方意圖、態(tài)勢評(píng)估和自身損失等方面的綜合效益最大化。

盡管集群對(duì)抗的協(xié)同優(yōu)勢主要是基于信息融合和資源互補(bǔ)實(shí)現(xiàn)的，但單體無人機(jī)是任務(wù)的直接執(zhí)行者，作為具有一定智能化的單體無人機(jī)，須依據(jù)動(dòng)態(tài)態(tài)勢和相應(yīng)準(zhǔn)則調(diào)整自身策略，并持續(xù)與集群中的其他平臺(tái)協(xié)同交互，促使對(duì)抗過程不斷演化，以達(dá)成作戰(zhàn)使命[7-8]。故對(duì)于小規(guī)模的無人機(jī)集群告警自衛(wèi)系統(tǒng)應(yīng)同時(shí)具有電子偵察、告警及電子對(duì)抗等多種手段，來為集群自身和主指揮機(jī)提供安全的戰(zhàn)場生存環(huán)境和態(tài)勢情報(bào)支援，以進(jìn)一步達(dá)到破壞敵方的電子戰(zhàn)任務(wù)。為保證無人機(jī)的多功能性和機(jī)動(dòng)靈活性，其搭載的小型化和輕量化的告警自衛(wèi)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)需要盡可能地考慮到以下幾個(gè)要點(diǎn)：

1）網(wǎng)絡(luò)化：鑒于無人機(jī)集群的多種應(yīng)用場景，其搭載的告警自衛(wèi)系統(tǒng)可以通過與其他無人系統(tǒng)或作戰(zhàn)平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互聯(lián)，以確?？梢垣@取更多的情報(bào)和支持，實(shí)現(xiàn)更加高效的聯(lián)合作戰(zhàn)。

2）系統(tǒng)集成化：集成化的設(shè)計(jì)可以將多個(gè)功能模塊和部件整合到一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)上，共用部分模塊和組件，旨在提高系統(tǒng)的整體性能和操作效率，以提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性[9]，在減少故障率和維護(hù)成本的同時(shí)，還能夠大大減少系統(tǒng)重量和占用空間。

3）隱身能力：在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，隱身能力可以有效地降低被敵方偵察和攻擊的風(fēng)險(xiǎn)，提高無人機(jī)的戰(zhàn)場生存能力和作戰(zhàn)效果，告警自衛(wèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也需要充分考慮到這一點(diǎn)。

4）自主化作戰(zhàn)：隨著人工智能和自主化技術(shù)的不斷發(fā)展，無人機(jī)集群告警自衛(wèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)同樣要注重自主化作戰(zhàn)能力。在無人機(jī)受到高等級(jí)的威脅告警時(shí)，應(yīng)第一時(shí)間進(jìn)行自主機(jī)動(dòng)或干擾對(duì)抗，這樣既可以大大提升作戰(zhàn)效率和靈活性，又能夠降低對(duì)主機(jī)操控人員的依賴性，減少反應(yīng)時(shí)間，提高戰(zhàn)場存活能力[10-13]。

5）多模式作戰(zhàn)：相比于主指揮機(jī)，無人機(jī)集群往往前出到比較復(fù)雜的戰(zhàn)場環(huán)境當(dāng)中，也意味著會(huì)遇到各種各樣的威脅情況，為適應(yīng)不同的作戰(zhàn)環(huán)境，要求告警自衛(wèi)系統(tǒng)能夠在不同的場景下切換不同的作戰(zhàn)模式。

3 一體化告警自衛(wèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

為了滿足無人機(jī)集群的應(yīng)用設(shè)想，對(duì)其搭載的告警自衛(wèi)系統(tǒng)進(jìn)行了全面改進(jìn)和完善。除了傳統(tǒng)的告警功能外，該系統(tǒng)還集成了偵察和干擾對(duì)抗等功能。這使得無人機(jī)集群能夠更好地感知和識(shí)別戰(zhàn)場上的威脅，并采取相應(yīng)的對(duì)策。此外，為了提升系統(tǒng)的智能化水平，還引入了智能信息處理設(shè)備，該設(shè)備能夠?qū)邮盏降睦走_(dá)信號(hào)進(jìn)行智能分選和處理，從而提供更準(zhǔn)確和及時(shí)的威脅情報(bào)。在特定情況下，該系統(tǒng)還具備自主決策的能力，使無人機(jī)集群能夠更快地做出反應(yīng)，提高其在戰(zhàn)場上的任務(wù)完成能力。

本文系統(tǒng)主要分為無人機(jī)任務(wù)分系統(tǒng)、主機(jī)指揮分系統(tǒng)和地面數(shù)據(jù)管理支持分系統(tǒng)三部分，如圖1 所示。

圖1 無人機(jī)集群告警自衛(wèi)系統(tǒng)組成

無人機(jī)任務(wù)分系統(tǒng)主要包含偵察告警單元、干擾對(duì)抗單元和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，用以實(shí)現(xiàn)無人機(jī)集群的電子偵察、告警和對(duì)抗任務(wù)。

主機(jī)指揮分系統(tǒng)主要包含機(jī)載顯示控制單元和數(shù)據(jù)融合終端，通過機(jī)載數(shù)據(jù)鏈，實(shí)時(shí)把握無人機(jī)集群動(dòng)向，處理其采集的戰(zhàn)場情報(bào)，對(duì)戰(zhàn)場態(tài)勢進(jìn)行掌握以便做出對(duì)策。

地面數(shù)據(jù)管理支持分系統(tǒng)主要包含數(shù)據(jù)庫加/卸載單元、綜合數(shù)據(jù)分析單元和地面顯示控制單元，該系統(tǒng)通常在戰(zhàn)斗前對(duì)無人機(jī)集群、主機(jī)的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行維護(hù)或在戰(zhàn)斗后對(duì)戰(zhàn)場采集到的情報(bào)進(jìn)行處理分析。在系統(tǒng)的應(yīng)用過程中，為實(shí)現(xiàn)更高效的任務(wù)執(zhí)行和作戰(zhàn)能力，無人機(jī)集群與主指揮機(jī)之間需要建立一個(gè)可靠的自適應(yīng)指揮通信網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)和指令交互。在該網(wǎng)絡(luò)中，通過自適應(yīng)的通信協(xié)議和算法，無人機(jī)之間可以智能地進(jìn)行感知、決策和行動(dòng)，同時(shí)還能夠利用該網(wǎng)絡(luò)與主指揮機(jī)實(shí)現(xiàn)集群感知，共享感知數(shù)據(jù)和任務(wù)信息。

3.1 無人機(jī)任務(wù)分系統(tǒng)

無人機(jī)任務(wù)分系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)對(duì)作戰(zhàn)區(qū)域內(nèi)的雷達(dá)信號(hào)進(jìn)行偵察、監(jiān)視和跟蹤，同時(shí)為保證其自身安全，可利用其搭載的智能信號(hào)處理機(jī)對(duì)截獲到的雷達(dá)信號(hào)進(jìn)行分析并自行測算輻射源方位，根據(jù)數(shù)據(jù)庫判斷威脅類型和等級(jí)等信息，并按照特定流程進(jìn)行機(jī)動(dòng)規(guī)避或?qū)椛湓催M(jìn)行干擾對(duì)抗。同時(shí)，還可以通過機(jī)載數(shù)據(jù)鏈（自適應(yīng)指揮通信網(wǎng)絡(luò)）與主機(jī)駕駛員進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，及時(shí)提供威脅目標(biāo)的方位威脅等級(jí)，以便主機(jī)駕駛員更好地把握戰(zhàn)場態(tài)勢，從更高的層級(jí)對(duì)輻射源進(jìn)行電子干擾或引導(dǎo)己方火力對(duì)其實(shí)施打擊。

該系統(tǒng)由偵察告警單元、干擾對(duì)抗單元和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元組成，各單元共用部分組件，系統(tǒng)采用模塊化接口，具體組成如圖2 所示。

圖2 無人機(jī)任務(wù)分系統(tǒng)原理圖

天線陣列射頻前端、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元（雷達(dá)信號(hào)存儲(chǔ)器、雷達(dá)信號(hào)數(shù)據(jù)庫）和智能信號(hào)處理機(jī)為各單元通用組件，配合偵察/告警接收機(jī)組成偵察告警單元，配合干擾發(fā)生模塊和誘餌發(fā)射裝置組成干擾對(duì)抗單元。各模塊/單元通過光纖總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，并可通過機(jī)載通信數(shù)據(jù)鏈（自適應(yīng)指揮通信網(wǎng)絡(luò)）將無人機(jī)集群的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)和采集的情報(bào)傳遞至主機(jī)指揮分系統(tǒng)。

為提升無人機(jī)的隱身性能，降低被敵方雷達(dá)探測到的概率，在天線布局上將采用蒙皮一體化的陣列天線布局，一方面能夠減小機(jī)體受空氣動(dòng)力學(xué)干擾，提高載體的機(jī)動(dòng)性能，另一方面還可以減輕載機(jī)的重量和空間占用；在通信過程中采用頻率跳變、擴(kuò)頻、分集等加密技術(shù)和抗干擾手段，防止被敵方竊聽和干擾，以增加通信的安全性和隱蔽性。同時(shí)，為了減輕系統(tǒng)重量、降低成本以及保證告警自衛(wèi)系統(tǒng)和其他電子系統(tǒng)的電磁兼容性，避免傳統(tǒng)電纜在傳輸過程中發(fā)生串?dāng)_的問題，本文系統(tǒng)在各單元的傳輸通道部分將采用微波光子技術(shù)，以便充分利用其在雷達(dá)組件的重量、體積、帶寬、抗電磁干擾等方面的優(yōu)勢，構(gòu)建性能優(yōu)越的綜合一體化告警自衛(wèi)系統(tǒng)[14-15]，如圖3 所示。

圖3 無人機(jī)任務(wù)分系統(tǒng)微波光子技術(shù)示意圖

3.1.1 偵察/告警單元

偵察/告警單元主要負(fù)責(zé)對(duì)輻射電磁源的搜尋、截獲、定位、轉(zhuǎn)存和分析。為保證無人機(jī)自身的安全，該單元通過測量和分析照射到無人機(jī)上的雷達(dá)信號(hào)，通過智能信號(hào)處理機(jī)和信號(hào)數(shù)據(jù)庫對(duì)雷達(dá)信號(hào)進(jìn)行智能分選，并識(shí)別威脅信號(hào)，提取該信號(hào)特征轉(zhuǎn)存至雷達(dá)信號(hào)存儲(chǔ)器，同時(shí)供輻射源的方位、工作模式、型號(hào)類型、威脅等級(jí)等特征參數(shù)并告警。

該單元還可通過自適應(yīng)指揮通信網(wǎng)絡(luò)與集群當(dāng)中的其他無人機(jī)共享戰(zhàn)場信息，協(xié)同對(duì)目標(biāo)進(jìn)行定位，或交替釋放信號(hào)以掩護(hù)主指揮機(jī)的作戰(zhàn)意圖和行動(dòng)方向，并根據(jù)無人機(jī)集群的感知信息，由各智能信號(hào)處理機(jī)的預(yù)置決策自行調(diào)整戰(zhàn)術(shù)隊(duì)形及偵察任務(wù)規(guī)劃。偵察/告警單元工作原理如圖4 所示。

圖4 偵察/告警單元工作原理圖

3.1.2 干擾對(duì)抗單元

干擾對(duì)抗單元主要以偵察/告警單元偵搜到的目標(biāo)情報(bào)信息為基礎(chǔ)，擔(dān)負(fù)著對(duì)輻射目標(biāo)進(jìn)行欺騙干擾甚至引導(dǎo)火力摧毀的任務(wù)，單元工作原理如圖5 所示。

圖5 干擾對(duì)抗單元工作原理圖

通過智能信號(hào)處理機(jī)對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行分選和比對(duì)，自主選擇最佳決策，一方面可以經(jīng)干擾發(fā)生模塊對(duì)原信號(hào)進(jìn)行修正，傳輸至天線陣列射頻前端對(duì)目標(biāo)源進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)式干擾；另一方面可以根據(jù)實(shí)際威脅等級(jí)，在自主控制無人機(jī)機(jī)動(dòng)的同時(shí)，調(diào)用誘餌發(fā)射裝置釋放箔條或紅外誘餌彈，以降低被敵方雷達(dá)鎖定的風(fēng)險(xiǎn)。除此以外，該單元同樣可以通過自適應(yīng)指揮通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行戰(zhàn)場情報(bào)交換，無人機(jī)集群既可以自行決策最佳的交替掩護(hù)方案，使其具備編隊(duì)誘擾的能力，也可以接收主機(jī)指揮分系統(tǒng)的指令，用來完成其他多樣式的協(xié)同干擾對(duì)抗任務(wù)，用以掩護(hù)主機(jī)的行動(dòng)意圖。

3.1.3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元主要由雷達(dá)信號(hào)數(shù)據(jù)庫和雷達(dá)信號(hào)存儲(chǔ)器組成，雷達(dá)信號(hào)數(shù)據(jù)庫主要存儲(chǔ)一些已知的信號(hào)類型、頻率等參數(shù)，用于和偵察告警單元所截獲的信號(hào)做類比，為智能信號(hào)處理機(jī)提供研判、決策信號(hào)庫；雷達(dá)信號(hào)存儲(chǔ)器主要存儲(chǔ)戰(zhàn)場上截獲的經(jīng)過智能信號(hào)處理機(jī)分選過的目標(biāo)輻射源信號(hào)，為干擾發(fā)生模塊提供信號(hào)源特征參數(shù)。

3.2 主機(jī)指揮分系統(tǒng)

主機(jī)指揮分系統(tǒng)通過機(jī)載數(shù)據(jù)鏈（自適應(yīng)指揮通信網(wǎng)絡(luò)）接收無人機(jī)集群偵察、截獲、監(jiān)視的數(shù)據(jù)，并配合各無人機(jī)自身的導(dǎo)航定位系統(tǒng)，主要負(fù)責(zé)無人機(jī)集群的任務(wù)規(guī)劃、飛行姿態(tài)監(jiān)控、偵察數(shù)據(jù)融合以及為干擾對(duì)抗單元直接下達(dá)指令任務(wù)等。該分系統(tǒng)由綜合信號(hào)處理機(jī)、數(shù)據(jù)融合處理終端和顯示控制單元組成，具體組成如圖6 所示。

圖6 主機(jī)指揮分系統(tǒng)原理圖

綜合信號(hào)處理機(jī)負(fù)責(zé)處理無人機(jī)集群在自適應(yīng)指揮通信網(wǎng)絡(luò)中的信息輸出，并通過數(shù)據(jù)融合處理終端將該類信號(hào)進(jìn)行融合處理，同時(shí)對(duì)目標(biāo)的頻率、類型、方位和威脅程度等參數(shù)做綜合化，生成態(tài)勢圖，以便主機(jī)駕駛員可以更好地了解戰(zhàn)場態(tài)勢，并準(zhǔn)確做出任務(wù)規(guī)劃。

3.3 地面數(shù)據(jù)管理支持分系統(tǒng)

地面數(shù)據(jù)管理支持分系統(tǒng)主要工作在非交戰(zhàn)時(shí)、空域內(nèi)，通過地空通信數(shù)據(jù)鏈傳輸數(shù)據(jù)，負(fù)責(zé)戰(zhàn)前情報(bào)傳遞和戰(zhàn)后情報(bào)分析等任務(wù)。該系統(tǒng)由綜合信號(hào)處理機(jī)、數(shù)據(jù)分析管理終端、顯示控制單元和數(shù)據(jù)庫加/卸載單元組成，如圖7 所示。

圖7 地面數(shù)據(jù)管理支持分系統(tǒng)原理圖

數(shù)據(jù)庫加/卸載單元主要是對(duì)無人機(jī)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元進(jìn)行操作，通常在任務(wù)準(zhǔn)備階段和任務(wù)完成后的數(shù)據(jù)分析階段使用。

4 結(jié) 語

無人機(jī)集群是無人機(jī)技術(shù)的一個(gè)重要應(yīng)用方向，隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭形勢的發(fā)展，無人機(jī)集群的告警自衛(wèi)系統(tǒng)的研究和應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文從需求出發(fā)，以無人機(jī)集群的應(yīng)用場景和自身安全為出發(fā)點(diǎn)，闡述了其告警自衛(wèi)系統(tǒng)的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)原則，提出了一種基于無人機(jī)集群的告警自衛(wèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)架構(gòu)，并對(duì)系統(tǒng)的組成和各單元功能、作用流程等方面進(jìn)行了闡述，該架構(gòu)在設(shè)計(jì)中參照了模塊化、綜合一體集成化和智能化等要素，為今后更大規(guī)模無人機(jī)集群的網(wǎng)絡(luò)化告警自衛(wèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了一定的參考。

注：本文通訊作者為王昊。